于鎖緊螺母3的外徑，緩沖套4與缸蓋I內(nèi)徑之間的間隙小于緩沖套4與鎖緊螺母3之間的間隙，緩沖套4與缸蓋I內(nèi)徑之間形成的環(huán)形過油間隙小于緩沖套4與鎖緊螺母3之間形成的環(huán)形過油間隙；
[0040]其整體連接關(guān)系為:所述缸蓋I和導(dǎo)向套18分別固定安裝在缸筒的兩端，刮污環(huán)20固定安裝在導(dǎo)向套18的末端，所述刮污環(huán)20的內(nèi)圓周面與活塞桿21的外圓面貼合；所述鋼球架15通過其底端的凸臺固定在導(dǎo)向套18—端的缸筒8內(nèi)，鋼球架15的支撐圓周面與缸筒8的內(nèi)圓周面之間形成環(huán)形空腔；所述活塞桿21的第一級外圓周面穿過鋼球架15的內(nèi)圓周面后與導(dǎo)向套18的內(nèi)圓周面配合，鋼球16置于鋼球架15的鋼球孔內(nèi)，所述鋼絲擋圈17安裝在鋼球孔外側(cè)，防止鋼球16脫出鋼球孔；
[0041]所述支撐塊13套裝在活塞桿21的第二級外圓周面上，活塞7的外圓周面上依次套裝彈簧9和鎖緊塊10后由固定在活塞端面上的右擋板12對彈簧9和鎖緊塊10進行軸向限位，所述鎖緊塊10通過銅套11套裝在活塞7的外圓周面上，上述組件整體套裝在活塞桿21的第三級外圓周面上，右擋板12的端面與支撐塊13端面抵觸；所述活塞7左端的臺階孔依次內(nèi)裝有蝶形彈簧6和左擋板5，所述左擋板5和蝶形彈簧6通過鎖緊螺母3壓縮在臺階孔內(nèi)，所述緩沖套4套裝在鎖緊螺母3的外圓周面上，所述緩沖套4在鎖緊螺母3上具有的軸向位移量通過鎖緊螺母3上的臺階和左擋板5進行限位；當緩沖套4左端進入所述缸蓋I的入口端時，鎖緊螺母3的外表面與缸蓋I的內(nèi)表面合圍形成緩沖腔。
[0042]工作原理:
[0043]當液壓缸處于縮回狀態(tài)時，如附圖1所示，液壓缸為初始狀態(tài)，此時向無桿腔加壓，液體壓力推動活塞桿21、鎖緊螺母3、活塞7 (活塞端面的力經(jīng)右擋板12至支撐塊13傳遞至活塞桿21上)向有桿腔方向移動?；钊麠U21伸出至行程末端時，支撐塊13進入鋼球架15內(nèi)，鋼球16頂在支撐塊13最大外徑處和鎖緊塊10的內(nèi)孔入口的斜面處。如附圖2所示，在活塞桿21繼續(xù)向有桿腔方向移動過程中，鎖緊塊10被鋼球15頂住無法移動(相對于缸蓋I無法產(chǎn)生位移)，而活塞7相對缸蓋I繼續(xù)右移并擠壓彈簧9，當活塞桿21帶動支撐塊13繼續(xù)移動至鋼球16正下方時，鋼球16在鎖緊塊10的內(nèi)孔入口的斜面的壓力下被壓入支撐塊13的斜面，并最終移動到支撐塊13的小臺階面上；活塞桿21移動到位后，鎖緊塊10在彈簧推力下復(fù)位(相對缸蓋移動至右擋板12貼緊支撐塊13端面)并蓋住鋼球架15外圓面，限制鋼球脫離鋼球架15的外圓面，同時支撐塊13斜面也限制鋼球脫離13支撐塊的小臺階面，液壓缸完成自鎖過程。即使兩腔泄壓，液壓缸也能很好的機械鎖定，如附圖3所示。
[0044]液壓缸解鎖過程:在液壓缸處于鎖定狀態(tài)時，向有桿腔加壓，液體壓力推動活塞7向無桿腔方向移動過程中壓縮碟形彈簧6且?guī)渔i緊塊10同步移動，活塞7左端面與左擋板5貼緊，限制碟形彈簧壓縮量，(液體壓力經(jīng)活塞7至左擋板5傳遞至鎖緊螺母3，經(jīng)鎖緊螺母3傳遞至活塞桿21，即油壓對活塞桿21產(chǎn)生向無桿腔方向壓力F)。有桿腔液體壓力達到解鎖壓力時，鎖緊塊10末端斜面移動至鋼球16上方，鋼球16在支撐塊斜面頂升力(此力為F擠壓支撐塊，支撐塊斜面對鋼球產(chǎn)生的垂直于斜面的力的分力)下脫離小臺階平面移動至支撐塊13的斜面并最終完全脫離鎖緊塊的限制，液壓缸解鎖完成。
[0045]液壓缸無桿腔端設(shè)置了緩沖套用于液壓缸縮回行程末端的緩沖。其緩沖原理為:當液壓缸縮回至末端時，緩沖套4逐漸進入缸蓋I的緩沖腔內(nèi)，緩沖套4的左端面與鎖緊螺母的臺階面貼合將緩沖套4與鎖緊螺母3之間的過油間隙封閉，緩沖腔內(nèi)的油液只能經(jīng)緩沖套4右端的徑向缺口由緩沖套4與缸蓋I之間的過油間隙通過，由于緩沖套4與缸蓋I內(nèi)徑之間形成的環(huán)形過油間隙小于緩沖套4與鎖緊螺母3之間形成的環(huán)形過油間隙；因此油液通過緩沖套4與缸蓋I內(nèi)孔之間的間隙(較小)緩慢通過，從而起到減緩下降速度的作用；與之相反，液壓缸伸出運動時，油液由無桿腔油口 2進入，油液推動緩沖套4上端面貼緊左擋板5，油液可以通過緩沖套4與鎖緊螺母3的過油間隙快速通過，油缸能較快的啟動。
[0046]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于，包括缸蓋(1)、鎖緊螺母(3)、緩沖套(4)、左擋板(5)、蝶形彈簧(6)、活塞(7)、缸筒(8)、彈簧(9)、鎖緊塊(10)、右擋板(12)、支撐塊(13)、鋼球架(15)、鋼球(16)、鋼絲擋圈(17)、導(dǎo)向套(18)、活塞桿(21)和支撐環(huán)(22)； 所述活塞桿(21)的外圓周面按直徑大小分為三級，第一級的直徑最大，第二級其次，第二級最??； 所述緩沖套(4) 一端的端面上加工有徑向缺口，另一端的外圓面與端面之間為錐面過渡；緩沖套(4)的外徑小于缸蓋(I)的內(nèi)徑，緩沖套(4)的內(nèi)徑大于鎖緊螺母(3)的外徑，緩沖套⑷與缸蓋⑴內(nèi)徑之間的間隙小于緩沖套⑷與鎖緊螺母⑶之間的間隙，緩沖套(4)與缸蓋(I)內(nèi)徑之間形成的環(huán)形過油間隙小于緩沖套(4)與鎖緊螺母(3)之間形成的環(huán)形過油間隙； 所述缸筒(8)上加工有無桿腔油口(2)和有桿腔油口(14)； 所述鋼球架(15)的支撐圓周面上沿周向加工有鋼球安裝孔，支撐圓周面的底端為徑向的凸臺； 所述鎖緊塊(10)為兩端開放的圓柱形殼體結(jié)構(gòu)，外圓周面上套裝支撐環(huán)(22)，鎖緊塊(10)一端的內(nèi)圓周面上延伸出徑向凸臺，該徑向凸臺上加工有軸向的通孔； 其整體連接關(guān)系為:所述缸蓋⑴和導(dǎo)向套(18)分別固定安裝在缸筒⑶的兩端，所述鋼球架(15)通過其底端的凸臺固定在導(dǎo)向套(18) —端的缸筒(8)內(nèi)，鋼球架(15)的支撐圓周面與缸筒(8)的內(nèi)圓周面之間形成環(huán)形空腔；所述活塞桿(21)的第一級外圓周面穿過鋼球架(15)的內(nèi)圓周面后與導(dǎo)向套(18)的內(nèi)圓周面配合，鋼球(16)置于鋼球架(15)的鋼球孔內(nèi)，所述鋼絲擋圈(17)安裝在鋼球孔外側(cè)，防止鋼球(16)脫出鋼球孔； 所述支撐塊(13)套裝在活塞桿(21)的第二級外圓周面上，活塞(7)的外圓周面上依次套裝彈簧(9)和鎖緊塊(10)后由固定在活塞端面上的右擋板(12)對彈簧(9)和鎖緊塊(10)進行軸向限位，上述組件整體套裝在活塞桿(21)的第三級外圓周面上，右擋板(12)的端面與支撐塊(13)端面抵觸；所述活塞(7)左端與活塞桿(21)第三級圓周面形成的空腔內(nèi)裝有蝶形彈簧(6)和左擋板(5)，所述左擋板(5)和蝶形彈簧(6)通過鎖緊螺母(3)壓縮在該空腔內(nèi)，所述緩沖套(4)套裝在鎖緊螺母(3)的外圓周面上，所述緩沖套(4)在鎖緊螺母(3)上具有的軸向位移量通過鎖緊螺母(3)上的臺階和左擋板(5)進行限位；當緩沖套⑷左端進入所述缸蓋⑴的入口端時，鎖緊螺母⑶的外表面與缸蓋⑴的內(nèi)表面合圍形成緩沖腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于:所述有桿腔油口(14)為兩個，有桿腔油口(14)之間的軸向間距大于鎖緊塊(10)上支撐環(huán)(22)的軸向長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于:還包括刮污環(huán)(20)，所述刮污環(huán)(20)固定安裝在導(dǎo)向套(18)的末端，所述刮污環(huán)(20)的內(nèi)圓周面與活塞桿(21)的外圓面貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于:所述導(dǎo)向套(18)上設(shè)置有徑向的泄放口(19)，所述導(dǎo)向套(18)上設(shè)置有兩道U型密封圈，所述兩道U型密封圈沿導(dǎo)向套(21)的軸向位于泄放口(19)的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于:所述活塞(7)安裝蝶形彈簧(6)和左擋板(5)的一端自端面起加工有兩級連續(xù)的臺階孔，兩級臺階孔依次為左擋板(5)安裝孔和蝶形彈簧(6)安裝孔；所述活塞(7)上的左擋板(5)安裝孔的深度與左擋板(5)厚度的差值小于蝶形彈簧(6)的極限壓縮量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，其特征在于:還包括一個銅套(11)，所述鎖緊塊(10)通過銅套(11)套裝在活塞(7)的外圓周面上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶緩沖的強力機械自鎖液壓缸，屬于液壓缸結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。所述液壓缸處于解鎖狀態(tài)時，向無桿腔加壓，活塞桿至行程末端時，支撐塊進入鋼球架內(nèi)，利用壓縮彈簧、鋼球、鎖緊塊以及鋼球架的配合實現(xiàn)液壓缸自鎖，通過向有桿腔加壓實現(xiàn)液壓缸解鎖；緩沖套套裝在緩沖螺母上，通過緩沖套與缸蓋內(nèi)徑之間形成的環(huán)形過油間隙小于緩沖套與鎖緊螺母之間形成的環(huán)形過油間隙實現(xiàn)回程緩沖。本發(fā)明的液壓缸鎖定可靠且解鎖簡便，緩沖結(jié)構(gòu)能減緩縮回末端的運行速度，避免縮回末端的沖擊；液壓缸啟動時，液壓油能通過快速過油間隙通過，不會產(chǎn)生啟動速度較慢的現(xiàn)象。
【IPC分類】F15B15-14, F15B15-26, F15B15-22
【公開號】CN104776085
【申請?zhí)枴緾N201510154035
【發(fā)明人】郭明, 杜浩斌, 劉建魁, 雷輝虎
【申請人】中船重工中南裝備有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月2日